Respiración y metabolismo del nitrógeno en plantas tratadas con herbicidas inhibidores de la biosíntesis de aminoácidos ramificados

Résumé

El objetivo de la tesis fue profundizar en las alteraciones fisiológicas secundarias provocadas por los herbicidas inhibidores de la actividad ALS (ALS; Ec: 4.1.3.18), enzima de la biosíntesis de los aminoácidos de cadena ramificada. Tomando como punto de partida la posible deficiencia de esqueletos carbonados como causa significativa de la letalidad de estos herbicidas, se planteó determinar la posible alteración del metabolismo respiratorio a partir de dos efectos provocados por estos herbicidas. Por un lado, la acumulación de carbohidratos solubles en hojas y por otro, la acumulación del piruvato, principal substrato de la enzima ALS. Se comprobó que la acumulación de carbohidratos en hojas era consecuencia de la menor demanda por parte del sumidero (raíz) y que los parámetros energéticos eran iguales o superiores a los de plantas control. Esto indica que la acumulación de carbohidratos en las fuentes es consecuencia de la falta de demanda metabólica. Por otro lado, la alteración del metabolismo del piruvato por el posible desvio del mismo hacia el metabolismo respiratorio se concentró en el estudio de las actividades fermentativas y de transaminación, y en la posible estimulación de la vía alternativa respiratoria por efecto del piruvato. Asimismo, y dado que los aminoácidos son los productos finales de la asimilación del n, es probable que la limitación bien de las fases iniciales del proceso asimilatorio (toma, transporte y reducción del n) bien de la síntesis proteica intervengan en un grado importante en la toxicidad del herbicida. Se observó un marcado efecto inhibitorio en las fases iniciales de la asimilación del n(toma de no3 y su posterior transporte a parte aérea) y en la síntesis de novo proteica, previa a la inhibición de la actividad NR. La actividad NR fue inhibida en plantas tratadas y se mostró más dependiente del flujo de no3 en la planta que del contenido total del mismo en cada órgano. Si bien el contenido de n